(57)【要約】【課題】磁性薄板を積層したステータコアのティース部を屈曲させて、ステータ巻線の巻回数の増大を図ったスピンドルモータにおいて、ティース部での各磁性薄板間の隙間をなくし、精確な吸引力調整を可能にする。【解決手段】ステータコアのティース部がロータマグネットの面に垂直に対向し、ティース部と、巻線を巻回する突極腕部とが平行になるようにステータコアを屈曲させて、突極腕部がハブの下面とベースの上面とのほぼ中間に位置するようにする。また屈曲部における磁性薄板の厚みを他の部分の０．５ないし０．９倍にする。【選択図】図１
2006166637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体軸受装置により回転可能に支持されたロータマグネット、
前記ロータマグネットに所定の隙間を保って対向する突極歯部及び前記突極歯部につながる、巻線を巻回するための突極腕部を有する、磁性材の薄板を複数枚積層して構成したステータコア及び、
前記ステータコアの突極腕部に巻回した巻線を有し、
前記ステータコアの磁性材の薄板は、前記突極歯部が前記ロータマグネットの対向面に略垂直に対向し、前記突極歯部と前記突極腕部とが略平行になるように、前記突極歯部と前記突極腕部との間の屈曲部で屈曲し、かつ前記屈曲部における前記薄板の厚みが他の部分の厚みより薄くなされたことを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項２】
前記ステータコアの薄板の屈曲部の厚みは、前記薄板の他の部分の厚みの０．５倍から０．９倍の範囲にあることを特徴とする請求項１記載のスピンドルモータ。
【請求項３】
前記ステータコアがロータマグネットの内周側に設けられているアウタロータ型であることを特徴とする請求項１記載のスピンドルモータ。
【請求項４】
前記ステータコアがロータマグネットの外周側に設けられているインナロータ型であることを特徴とする請求項１記載のスピンドルモータ。
【請求項５】
流体軸受装置により回転可能に支持されたロータマグネット、
前記ロータマグネットに所定の隙間を保って対向する突極歯部、前記突極歯部につながる突極腕部及び前記突極腕部につながり前記ベースに固定されたヨーク部を有する、磁性材の薄板を複数枚積層して構成したステータコア及び、
前記ステータコアの突極腕部に巻回した巻線を有し、
前記ステータコアの磁性材の薄板は、前記突極歯部が前記ロータマグネットの対向面に略垂直に対向し、前記突極歯部と前記突極腕部とが略平行になるように前記突極歯部と前記突極腕部との間の第１の屈曲部で屈曲し、かつ前記第１の屈曲部における前記薄板の厚みが他の部分の厚みより薄くなされ、
前記ヨーク部と前記突極腕部との間の第２の屈曲部で、前記ヨーク部と前記突極腕部とが略平行になるように屈曲し、かつ前記第２の屈曲部における前記薄板の厚みが他の部分の厚みより薄くなされたことを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項６】
前記薄板の第１及び第２の屈曲部の厚みが前記薄板の他の部分の厚みの０．５倍から０．９倍の範囲にあることを特徴とする請求項５記載のスピンドルモータ。
【請求項７】
前記ステータコアがロータマグネットの内周側に設けられているアウタロータ型であることを特徴とする請求項５記載のスピンドルモータ。
【請求項８】
前記ステータコアがロータマグネットの外周側に設けられているインナロータ型であることを特徴とする請求項５記載のスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として磁気ディスクや光ディスクなどを回転させるスピンドルモータ及び、これと類似の構成を有するブラシレスモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、これを搭載する電子機器の小型化に伴って、ますます小型化・薄型化が求められている。例えば数年前まではディスク径が３．５インチや２．５インチのＨＤＤが多く用いられていたが、最近ではディスク径が１．８インチ以下の１インチや０．８５インチのＨＤＤが多く用いられるようになってきた。ディスク径が小さくなると、このディスクを回転させるスピンドルモータやブラシレスモータ等のモータも必然的に小型化・薄型化する必要がある。モータの小型化・薄型化については、ＨＤＤ分野に限らず、他の分野でも要求されている。ＨＤＤが高速化・小型化・薄型化するにともなって、モータもより高精度な回転や低振動性・低騒音性がもとめられるようになってきた。そのため、モータの軸受は従来の玉軸受（ボールベアリング）から動圧流体軸受に移行してきた。流体軸受は動圧発生溝によって流体が発生するポンピング力によってロータを非接触で浮上回転させるものである。このため、モータの姿勢が変化したときロータが軸方向で動き位置の変化が生じないように、ロータ側をステータ側の軸方向に一定の力で引きつけておく必要がある。この吸引力を得るには一般に２つの手段がある。
【０００３】
第１の手段は、モータのステータ側に磁性体を設置するか、ステータ側の材質を磁性体にして、ロータマグネットがステータ側に作用する磁力を利用してロータとステータの間に吸引力を発生させる方法である。
第２の手段は、モータのロータマグネットとステータコアの軸方向におけるそれぞれの磁気的中心をステータ側にロータマグネットの磁力が発生するようにずらして、軸方向の吸引力を得る方法である。
一般的には、前者で吸引力の大部分を得ておき、後者で微細な吸引力の調整を行なっている。この吸引力が小さいとロータの浮上量が大きくなって軸受内で許容上限移動量を越えて接触が起こり易くなったり、装置として耐振性能が低下する。逆に吸引力が大きいと浮上量が小さくなり、オイルが減少してくる軸受の寿命後期で軸受接触により軸受寿命が低下する恐れがある。
従って、流体軸受を使用したスピンドルモータにおいては、より正確な吸引力の調整と設計が必要である。
【０００４】
小型化・薄型化を図ったモータの第１の従来例としてブラシレスモータを図１３を参照して説明する。
図１３は特許文献１に従来例として挙げられているアウタロータ型のブラシレスモータの断面図である。図において、皿状のハウジング１０４の中央の軸受保持部１０４ａにボールベアリング１０６が設けられ、ボールベアリング１０６の内輪１０７の孔に、ロータヨーク１０２が固定されたシャフト１０１が嵌入されている。ロータヨーク１０２の外周部の内側にはロータマグネット１０３が設けられている。
【０００５】
ハウジング１０４にはステータのステータコア１０８が設けられている。ステータコア１０８は、外周部に図１４に平面図で示す突状歯部（突極歯部）１０８ａを有し、この突状歯部１０８ａがロータマグネット１０３に対向するようにハウジング１０４に取り付けられている。ステータコア１０８は、磁性体の薄い板材を図１４の形状に打ち抜いたものを多数積層して構成している。ステータコア１０８の突極腕部１０８ｂに導線を巻回して巻線１０９が形成される。図１４のステータコア１０８では６つの突極腕部１０８ｂにそれぞれ巻線１０９を形成し、６つの巻線１０９は例えば３相モータの場合にはＹ結線やΔ結線として接続される。巻線１０９に通電すると、ステータコア１０８とロータマグネット１０３間に働く電磁力により、ロータヨーク１０２及びシャフト１０１は所定の方向に回転する。
高トルクのブラシレスモータを得るためには、一般にロータマグネット１０３の磁力を上げるか、巻線１０９の巻回数を多くする必要がある。しかし図１３の構成では、巻線１０９の下端面がハウジング１０４の上面に設けたプリント基板等の絶縁板１０５に接する巻回数までしか巻回できない。この状態でロータヨーク１０２と巻線１０９の上面との間には隙間１１１が存在するが、この隙間１１１は無駄な空間となっている。
【０００６】
図１３に示すブラシレスモータの、ロータヨーク１０２と巻線１０９の上面との間の隙間１１１を有効に活用するために改良した第２の従来例が特許文献１の発明として示されている。図１５の（ａ）は第２の従来例のブラシレスモータの断面図である。図において、図１３と同じ要素には同じ符号を付して重複する説明は省略する。
【０００７】
図１５の（ａ）に示すブラシレスモータでは、ステータコア１１８の形状が前記第１の従来例のステータコア１０８と異なっている。すなわち、ステータコア１１８は、図１４の突極腕部１０８ｂ及び突状歯部１０８ａと同じ平面形状の、突極腕部１１８ｂと突状歯部１１８ａを有しているが、異なる点としては、突極腕部１１８ｂと突状歯部１１８ａの境界部で、突状歯部１１８ａを図１５に示すように下方に屈曲させている。突状歯部１１８ａを下方に屈曲させることにより、突状歯部１１８ａの先端をロータマグネット１０３に対向させた状態で、ステータコア１１８をハウジング１０４から上方に離し、ステータコア１１８の下端面とハウジング１０４との間の隙間を大きくすることができる。このようにすると、巻線１１９の巻回数を前記第１の従来例の巻線１０９の巻回数より多くすることができる。その結果ステータコア１１８とロータヨーク１０２との間の隙間１１１を有効に活用し、ブラシレスモータの全体の寸法を変えずに巻回数の多い巻線１１９を有するステータが得られる。
【特許文献１】特許第３０５２５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記第２の従来例のブラシレスモータでは、以下に示す２つの問題がある。
第１の問題は、ステータコア１１８の突状歯部（突極歯部）１１８ａを屈曲させているので、ステータコア１１８を構成する多数のコアシートの突状歯部１１８ａの断面はロータマグネット１０３の内周面に垂直でなく斜めに対向している。突状歯部１１８ａがロータマグネット１０３に斜めに対向している場合、ロータマグネット１０３と突状歯部１１８ａとの間のエアギャップが実質的に広がる。そのため磁気抵抗が増加してロータマグネット１０３の動作点が下がり、トルク定数Ｋｔ（トルクと電流の比で表される値）が低下する。
また、ステータコアの磁気的中心の位置が正確に定めにくく、各モータ磁気的中心のバラツキも大きくなる。従って、吸引力のバラツキが大きく、浮上量・寿命などのモータ性能が安定しないという問題があった。
【０００９】
第２の問題は、ステータの作製方法にある。屈曲した突状歯部１１８ａを有するステータコア１１８を得るには、通常コアシートを積層した後、全体を曲げ加工するか、コアシートをプレス加工（打ち抜き）により図１４に示す形状に形成した後、曲げ加工（塑性変形による加工）により突状歯部１１８ａを屈曲させ、屈曲させたコアシートを積層してステータコア１１８を作製する。前者の方法でステータコア１１８を作製すると、積層枚数によっては大きなプレス力が必要となる。また後者の方法でステータコア１１８を作製すると、突状歯部１１８ａの先端部で各コアシートが互いに密着せず、図１５の（ｂ）に示すように、各コアシート間にわずかな隙間１２２が生じてしまう。そのため巻線１１９に通電したときに突状歯部１１８ａが振動して騒音を発生することがある。またステータコア１１８からの漏洩磁束が増えて磁気特性が悪化し、電力損失が増大する。また、ステータコアの磁気的中心がどこにあるか予測しにくく、また各モータにおける磁気的中心のバラツキも大きくなる。従って、吸引力のバラツキが大きく、浮上量・寿命などのモータ性能が安定しない。
【００１０】
前記の、各コアシートの突状歯部１１８ａの間に隙間が生じるのは以下の理由による。複数のコアシートの突状歯部１１８ａを屈曲させてステータコア１１８を作る場合、例えば図１６に示すように、ステータコア１１８の下部に曲げ中心Ｃを設定する。そして５層のコアシート１１８ｇ、１１８ｈ、１１８ｉ、１１８ｊ、１１８ｋの屈曲範囲１２０を、コアシート１１８ｇで屈曲範囲１２０ｇと最も大きくし、コア薄板１１８ｋでは屈曲範囲１２０ｋと最も小さくし、各薄板１１８ｇ〜１１８ｋ間で図１６に示すように変える。このようにして成形すると、積層したコアシート１１８ｇ〜１１８ｋ間に隙間が生じることはない。しかし、このようにコアシート１１８ｇ〜１１８ｋのそれぞれの屈曲範囲を変えるためには、コアシート１１８ｇ〜１１８ｋにそれぞれの曲げ金型が必要となる。もし同じ金型で成形するとすれば、大型の強力な曲げ加工機が必要となり、加工コストが大幅に増加する。
【００１１】
通常は、コアシート１１８ｇ〜１１８ｋを１つの金型で成形する。そのため同じ屈曲範囲で曲げられたコアシートを積層することになる。１つの金型で成形した複数のコアシート１２５ｇ〜１２５ｋを積層した場合を図１７に示す。図１７は、コアシート１２５ｇ、１２５ｋ、１２５ｉ、１２５ｊ及び１２５ｋを積層した部分断面図である。図においてコアシート１２５ｇ〜１２５ｋは、平面部１２６と、屈曲部１２７を有し、屈曲部１２７は、元は平板であったコアシート１２５ｇ〜１２５ｋの右端部を同一の金型で例えば３０度屈曲させたものである。図１７に示すように、コアシート１２５ｇ〜１２５ｋの平面部１２６の内径側を揃えて密着させて積層しようとすると、屈曲部１２７では、例えば隣り合うコアシート１２５ｇと１２５ｈは斜線で示す重なり部１２８で重なることになる。実際には、重なり部１２８では重ならないので、コアシート１２５ｇと１２５ｈとを平面部１２６で密着させると、屈曲部１２７では薄板１２５ｇと１２５ｈが押し合って図１５の（ｂ）に示すように先端部で隙間が生じる状態になる。このことは他のコア薄板１２５ｉ〜１２５ｋについても同様である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ステータコアの突極歯部を屈曲させたスピンドルモータにおいて、ロータマグネットと対向している突極歯部に隙間が生じることがないステータコアを有するスピンドルモータを提供することを目的とする。
本発明のスピンドルモータは、流体軸受により回転可能に支持されたロータマグネット、前記ロータマグネットに所定の隙間を保って対向する突極歯部及び前記突極歯部につながる、巻線を巻回するための突極腕部を有する、磁性材の薄板を複数枚積層して構成したステータコア及び、前記ステータコアの突極腕部に巻回した巻線を有する。前記ステータコアの磁性材の薄板は、前記突極歯部が前記ロータマグネットの対向面に略垂直に対向し、前記突極歯部と前記突極腕部とが略平行になるように、前記突極歯部と前記突極腕部との間の屈曲部で屈曲し、かつ前記屈曲部の厚みが他の部分の厚みより薄いことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、屈曲したコアシート（磁性体の薄板）を積層してステータコアを構成したことにより、ステータコアの突極歯部がロータマグネットの面に略垂直に対向する。そのためロータマグネットの磁力線がステータコアを垂直に通り、ロータマグネットの磁力が回転力に有効に作用する。屈曲部において、コアシートの厚さを他の部分より薄くすることにより、コアシートを積層してステータコアを形成したとき、突極歯部でコアシート間に隙間が生じることがない。
【００１４】
本発明の他の観点のスピンドルモータは、流体軸受装置により回転可能に支持されたロータマグネット、前記ロータマグネットに所定の隙間を保って対向する突極歯部、前記突極歯部につながる突極腕部及び前記突極腕部につながり前記ベースに固定されたヨーク部を有する、磁性材の薄板を複数枚積層して構成したステータコア及び、前記ステータコアの突極腕部に巻回した巻線を有し、前記ステータコアの磁性材の薄板は、前記突極歯部が前記ロータマグネットの対向面に略垂直に対向し、前記突極歯部と前記突極腕部とが略平行になるように前記突極歯部と前記突極腕部との間の第１の屈曲部で屈曲し、かつ前記第１の屈曲部における前記薄板の厚みが他の部分の厚みより薄くなされ、前記ヨーク部と前記突極腕部との間の第２の屈曲部で、前記ヨーク部と前記突極腕部とが略平行になるように屈曲し、かつ前記第２の屈曲部における前記薄板の厚みが他の部分の厚みより薄くなされたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、第１及び第２の屈曲部で屈曲したコアシートを積層してステータコアを構成する。第１の屈曲部で屈曲させたことにより突極歯部は、ロータマグネットの面に略垂直に対向するので、ロータマグネットの磁力線がステータコアを垂直に通り、ロータマグネットの磁力が回転力に有効に作用する。また第２の屈曲部で屈曲させることにより、突極腕部を、コイルの巻回数が最も多くなるような所望の位置に設定することができる。第１及び第２の屈曲部において、コアシートの厚さを他の部分より薄くすることにより、コアシートを積層してステータコアを形成したとき、ヨーク部及び突極歯部でコアシート間に隙間が生じることがない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ステータコアを、巻線を巻回する突極腕部とロータマグネットに対向する突極歯部との間の屈曲部で屈曲させることにより、突極腕部がベースとハブでできる空間のほぼ中間位置にくる。これにより、突極腕部に巻く巻線の巻回数を多くすることができ、高いトルクを有するスピンドルモータを得ることができる。
前記屈曲部において、突極歯部と突極腕部が平行になるように屈曲させるので、突極歯部はマグネットの面に略垂直に対向する。そのためロータマグネットの磁力線がステータコアを垂直に通り、ロータマグネットの磁力が回転力に有効に作用する。
また前記屈曲部では、ステータコアを構成するステータコアシートの厚みを他の部分より薄くしているので、同じ金型でプレスして屈曲させた前記ステータコアシートを積層したとき、突極歯部で隣り合う各ステータコアシート間に隙間ができることはなく、磁気特性を悪化させたり、振動や騒音を生じることはない。
また、ステータコアの磁気的中心の位置が設定し易くなるとともに、個々のモータにおける磁気的中心のバラツキも小さくなって、正確な吸引力の調整が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明のスピンドルモータの最良の実施の形態について図１から図１２を参照して説明する。
【００１８】
＜＜実施の形態１＞＞
図１は本発明の実施の形態１の、アウタロータ型のスピンドルモータの断面図である。図において、スピンドルモータの固定部であるベース４は、中央部に筒状の軸受支持部４ａを有し、軸受支持部４ａの孔に軸受ユニット５が固定されている。軸受ユニット５は、軸回転型の流体軸受装置であり、皿状のハブ６が取付けられたシャフト８を回転可能に支持している。
【００１９】
流体軸受装置は、軸回転型と軸固定型があり、その双方とも本実施例に適用可能である。流体軸受装置のラジアル軸受およびスラスト軸受は例えば次のように構成される。ラジアル軸受は、軸の外周側に所定の隙間を介してスリーブが嵌合され、これらの軸とスリーブとの隙間には潤滑流体が入っている。軸側又はスリーブ側の少なくとも一方に動圧溝を形成している。スラスト軸受は、軸の少なくとも一方に軸径よりも大きい径を有するフランジ体（またはフランジ機能を有する剛体）を固定または一体に構成している。フランジ体の軸方向にある両端面の少なくとも一方の端面と、前記スリーブの端面との隙間に潤滑流体を入れ、軸側又はスリーブ側の少なくとも一方に動圧溝を形成している。また他の構成では、シャフト８の少なくとも一方に軸径よりも大きい径を有するフランジ体２６またはフランジ機能を有する剛体を固定または一体に構成している。そしてフランジ体２６の軸方向にある両端面の少なくとも一方の端面と、前記スリーブを閉塞するスラスト板２７または、前記スリーブの閉塞底面との隙間に潤滑流体（図示しない）を入れている。そして軸側又はスリーブ側の少なくとも一方に動圧溝を形成している。更に、軸の一方の端面と、前記スリーブを閉塞するスラスト板または前記スリーブを閉塞端面との隙間に潤滑流体を入れ、軸側又はスリーブ側の少なくとも一方に動圧溝を形成しているものもある。フランジ体は他の機能を備えた部品の一部であってもよい。動圧溝が軸方向に対して所定の角度を有し、ラジアル軸受とスラスト軸受を兼ね備えたものを用いてもよい。
【００２０】
ハブ６のディスク受け面６ａに例えば磁気ディスクや光ディスクが取り付けられる。ハブ６の外周の内壁面にはスピンドルモータのロータとなるロータマグネット９が取り付けられている。ベース４が非磁性材で作られているときは、ロータマグネット９に対向するベース４の上面に磁性体の吸引板１９を設けて、ロータマグネット９の磁力によりハブ６を下方に引きつけ、スピンドルモータの姿勢変化にかかわらずロータの軸方向位置の変動が一定範囲内に収まるようにしている。
【００２１】
ベース４の軸受支持部４ａの外周部１１には、突極状のステータコア１２が設けられている。ステータコア１２は、図２の平面図に示すように、ヨーク部１３、ヨーク部１３からラジアル方向に突出する複数の突極腕部１４及び各突極腕部１４の先端に一体に形成されたティース部（突極歯部）１５を有する。ステータコア１２は、例えば厚み０．２ｍｍの磁性材の薄板を打ち抜き加工等により図３の（ａ）に示す形状のステータコアシート１２ａに成形し、これを例えば５枚積層したものである。ステータコアシート１２ａは、図３の（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ断面の図３の（ｂ）に示すように、突極腕部１４の点線で示す折曲げ線１４ａで山折りに折曲げ、突極腕部１４とティース部１５の境界の点線で示す折曲げ線１４ｂで谷折りに折曲げる。折曲げ方向と折曲げ角は、折曲げ線１４ａ及び１４ｂで折曲げた結果、ヨーク部１３とティース部１５が略平行になるように設定する。この構成により、本実施の形態１のスピンドルモータはステータコア１２のティース部１５がロータマグネット９の面に突極垂直に対向する。これによりステータコアとロータマグネットのエアギャップが相対的に広がることなく、ロータマグネットの磁力を有効に利用することができる。
【００２２】
本実施の形態１のスピンドルモータでは、図３に示すステータコアシート１２ａの突極腕部１４の、折曲げ線１４ａと１４ｂとの間の屈曲部１７の厚み（板厚）を、以下に詳しく説明するように他の部分より薄くしている。
図４の（ａ）は、図３のステータコアシート１２ａの１つの突極腕部１４及びティース部１５のみを示す部分平面図である。図４の（ｂ）は図４の（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ断面図である。ステータコアシート１２ａの板厚を「ｔ」で表す。図４の（ａ）の形状に打ち抜き成形されたステータコアシート１２ａの折曲げ線１４ａと１４ｂの間の屈曲部１７を、例えばプレス加工により押しつぶし、図４の（ｃ）に示すように板厚を薄くする。薄くした結果の板厚をα・ｔで表す。αは０．５から０．９の範囲の値である。次に図４の（ｄ）に示すように折曲げ線１４ａ、１４ｂで折曲げてステータコアシート１２ａが完成する。図４の工程で得られたステータコアシート１２ａを５枚積層して図５に示すステータコア１２が得られる。
【００２３】
本実施の形態のステータコア１２では、上記のようにステータコアシート１２ａの屈曲部１７の板厚を他の部分より薄くすることにより、図１７の重なり部１２８に相当するステータコアシート１２ａの重なり部分が除かれることになる。その結果図５に示すように、複数のステータコアシート１２ａを平面部で密着させて積層しても、ティース部１５において隣り合うステータコアシート１２ａ間に隙間が生じることはない。図５に示すステータコア１２では、屈曲部１７で隣り合うステータコアシート１２ａ間に隙間１７ａが生じる程度に板厚を薄くしている。ステータコアシート１２ａの板厚をｔとし、屈曲部１７の中央部の厚みをα・ｔ（αは０．５以上、０．９以下の数値である）で表すとき、αの値が０．９を超えると、ティース部１５で隣り合うステータコアシート１２ａの間に隙間が生じるのを避けられない。αの値が０．５未満では、屈曲部１７での断面積の減少により磁気飽和が生じることがあり、Ｋｔ値が減少するとともに振動及び騒音が発生することがある。発明者は、前記のαの値を種々変えて検討した結果、αの値が０．５以上、０．９以下であれば好ましい結果が得られることを確認した。より好ましいαの値の範囲は０．７以上０．８以下である。
図１１は、αの値とトルク定数Ｋｔ（％）との関係を示すグラフである。図１１では、屈曲していないステータコアで、αの値が１のときのトルク定数Ｋｔを１００％（基準値）としている。図１１から判るように、αの値が０．５から０．９の範囲ではＫｔは９５％以上であり、基準値からの減少は小さいといえる。
図１２は、αの値と騒音（ｄＢ）の関係を示すグラフである。図１２から、αの値が０．５から０．９の範囲では、騒音はほとんど増加しないことを示している。
【００２４】
屈曲部１７の板厚を薄くする方法は前記のプレス加工以外の方法でもよい。図６に示す例では、図６の（ｃ）に示すように、屈曲部１７の両端部をクランプ治具２２及び２３でつかみ、同（ｄ）に示すように上下に移動する。これにより屈曲部１７は引き伸ばされて板厚が薄くなるとともに屈曲加工も同時に行われる。
発明者は、本実施の形態１のスピンドルモータのステータコア１２について、ステータコアシート１２ａの屈曲部１７の厚さを規定する「α」の値を種々変えて、αの値とスピンドルモータの特性との関係について調べた。その結果を図７の（ａ）から（ｃ）に示す。
【００２５】
図７（ａ）から（ｃ）は、横軸に本発明のスピンドルモータのハブ６の回転角を示し、縦軸にトルクを示すグラフである。曲線ａはトルクの変化を示し、曲線ｂはコギング成分の変化を示す。図７の（ａ）は前記αが約０．９のときのグラフであり、トルクの変化を示す波形は歪みが少なくかつコギング成分も少ない。
【００２６】
図７の（ｂ）は前記のαが０．７のときのグラフであり、トルク変化を示す波形はやや歪みが多くなっておりコギング成分も増えている。トルク波形は正弦波であるのが望ましく、コギング波形はゼロであるのが理想である。しかし、スピンドルモータの小型化にともない、理想的な条件を満足する磁気回路設計のできるスペースがなくなってきており、実用上ある程度の高調波成分の含有は避けられない。本実施の形態では、αが０．７以上が実用上好適である。図７の（ｃ）はαが約０．４５程度のときのグラフであり、トルクの変化を示す波形には歪みが多く、またコギング成分が大きいことから、望ましいとはいえない。
【００２７】
本発明の実施の形態１のスピンドルモータでは、図１及び図３に示すようにステータコア１２を屈曲部１７で曲げることにより、突極腕部１４とベース４との間の間隔が広くなる。そのためステータコア１２に巻回する巻線１０の巻回数を多くすることができ、結果として大きなトルクを得ることができる。ステータコア１２のティース部１５はロータマグネット９の面に垂直に対向しているので、ステータコアとロータマグネットのエアギャップが広がることがなく、マグネットの磁力を有効に利用することができる。また本実施の形態では、ステータコア１２を構成する各ステータコアシート１２ａの厚みを屈曲部１７で薄くする。これにより、同じプレス金型を用いて曲げ加工をしたステータコアシート１２ａを複数枚積層したとき、ティース部１５で各ステータコアシート１２ａ間に隙間ができず互いに密着する。そのため、動作中にステータコアシート１２ａが振動して騒音を発生することはなく、また隙間ができることによる磁気特性の悪化や電力損失の増加を防ぐことができる。
【００２８】
＜＜実施の形態２＞＞
本発明の実施の形態２のスピンドルモータを図８及び図９を参照して説明する。実施の形態２はインナロータ型のスピンドルモータに関するものであり、図８にその断面図を示す。図において、スピンドルモータの固定部であるベース３４は、中央部に軸受支持部３４ａを有し、軸受支持部３４ａの孔に軸受ユニット３５が固定されている。軸受ユニット３５は、ハブ３６が取り付けられたシャフト３８を回転可能に支持している。ハブ３６のディスク受面３６ａに、例えば磁気ディスクや光ディスクが取り付けられる。ハブ３６にはロータマグネット３９が取り付けられている。
ベース３４の外周部にはステータコア４０が支持部３４ｂの上に設けられている。ステータコア４０は、図９の（ａ）の平面図に示すように、環状のヨーク部４３から内側に向かって突出する９つの突極腕部４２を有する（このスピンドルモータは９ポールのモータである）。各突極腕部４２の内周端には一体に形成されたティース部（突極歯部）４５が設けられている。
【００２９】
図９の（ａ）に示すステータコア４０は、例えば厚み０．２ｍｍ程度の磁性体の薄板から打ち抜き加工により形成したステータコアシート４１を積層して作る。図９の（ｂ）は上記のステータコアシート４１の断面図であり、図９の（ａ）のステータコア４０の中の１枚のステータコアシート４１のＩＸｂ−ＩＸｂ断面である。図９の（ｂ）において、ティース部４５は、図９（ｂ）に示すように屈曲しており、ティース部４５の先端がロータマグネット３９の面に略垂直に対向するようになされている。
【００３０】
実施の形態２のスピンドルモータのステータコアシート４１においても、前記実施の形態１のステータコアシート１２ａと同様に、ステータコアシート４１の屈曲部４４における板厚を他の部分より薄くしている。屈曲部４４の厚みは、ステータコアシート４１の他の部分の厚みを「ｔ」とするときα・ｔ（αは０．５から０．９の範囲の値）としている。この構成によりティース部４５において隣り合うステータコアシート４１の相互間に隙間ができるのを防止することができる。
ステータコア４０の９つの突極腕部４２のそれぞれに導線を巻回して巻線４８を形成する。本実施の形態２のスピンドルモータでは、ベース３４の巻線４８の存在する部分によく知られた開口３３を設けている（例えば、実開昭６２−１６８７８１号公報）。巻線４８は９つの突極腕部４２にそれぞれ巻回されているので開口３３も９個所に設けられている。９つの巻線４８は例えば３相モータの場合にはＹ結線やΔ結線として接続されている。
【００３１】
図８に示す本実施の形態２のスピンドルモータでは、ステータコア４０に屈曲部４４を設けてティース部４５をロータマグネット３９に垂直に対向させるとともに、突極腕部４２を図の下方に位置させる。これにより、巻線４８を下方に位置させることができる。その結果ディスク受面３６ａと巻線４８との間の距離を大きくすることができ、トルク特性を落とすことなくディスク受面３６ａに取り付けられる磁気ディスク及び磁気ディスク上をシークする磁気ヘッドに与える巻線４８の磁気的影響を少なくすることができる。更に巻線４８の上に環状の磁気シールド板４９を設けることにより、巻線４８から漏洩する磁力線を遮断することができ磁気ディスク等に与える磁気的影響を大幅に減らすことができる。ベース３４の巻線４８に対向する部分に開口を設けたことにより、巻線の下部がこの開口に入り込む程に巻数を多くすることができる。この構成により、限定された外形寸法のスピンドルモータにおいて、より大きなトルクを得ることができる。すなわち、小型かつ軽量で大きなトルクを有するスピンドルモータを実現することができる。
【００３２】
ベース３４の材料が非磁性体の場合は、ベース３４のロータマグネット３９の対向面に鉄板等の磁性体の吸引板３０を取り付ける。これによりロータマグネット３９と吸引板３０との間に働く磁力によりモータ姿勢変化によるハブの軸方向位置変化の防止を図ることができる。
ベース３４の下面には開口３３をふさぐためのシール材５０を貼り付けて開口３３からちりなどの異物が入るのを防止する。シール材５０にスピンドルモータの型番等を印刷して銘板として用いてもよい。本実施例の形態２では、インナロータ型のスピンドルモータにおいても、前記実施の形態１のアウタロータ型のスピンドルモータと同様の効果を得ることができる。
【００３３】
＜＜実施の形態３＞＞
本発明の実施の形態３のスピンドルモータを図１０を参照して説明する。実施の形態３はインナロータ型のスピンドルモータであり、このスピンドルモータでは、ステータコア６０の構成のみが図８に示す前記実施の形態２のスピンドルモータのステータコア４０と異なり、他の構成は図８に示すものと同じである。従って、図８に示す要素と同じ要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。
図１０において、ステータコア６０は、ヨーク部６３近傍の形状以外は図９の（ａ）に示すステータコア４０と類似の形状を有しており、以下にその構成を詳しく説明する。
ステータコア６０は、ヨーク部６３の下端面がベース３４に設けられた支持部３４ｂに支持されてベース３４に固定されている。ヨーク部６３と突極腕部６２の間には第１の屈曲部６６が形成されている。第１の屈曲部６６は、図９の（ｂ）に示す屈曲部４４と類似の形状に形成されており、ステータコア６０を構成する各ステータコアシート６１の厚みは第１の屈曲部６６で他の部分より薄くなされている。第１の屈曲部６６での厚みは「α・ｔ」で表され、αは０．５以上０．９以下の値であり、ｔはステータコアシート６１の厚さである。
突極腕部６２とティース部６５との間には、第２の屈曲部６４が形成されている。第２の屈曲部６４は、図８に示す前記実施の形態２の屈曲部４４と実質的に同様の形状を有する。
【００３４】
図に示す本実施の形態３のスピンドルモータでは、ステータコア６０に第１の屈曲部６６と第２の屈曲部６４を形成したことにより、巻線６８を巻回する突極腕部６２が図の下方に位置するようになる。すなわち、図１０に示すステータコア６０を図８に示すステータコア４０と比較すると判るように、図１０ではステータコア６０の下部がベース３４の開口３３にまで入り込んでいる。このようにステータコア６０の突極腕部６２をベース３４に接近させたことにより、突極腕部６２の上端面６２ａと磁気シールド板４９との間の隙間を広くすることができる。その結果、突極腕部６２に巻回する巻線６８の巻回数を多くすることが出来る。巻線６８の巻回数を最大にするためには、突極腕部６２が磁気シールド板４９とシール材５０のほぼ中間に位置するように、第１及び第２の屈曲部６６及び６４の曲げ角度を設定することが好ましい。本実施の形態３のスピンドルモータの外形寸法は、前記実施の形態２のスピンドルモータの外形寸法と実質的に同じであるが、本実施の形態３のスピンドルモータは前記実施の形態２のスピンドルモータの特徴に加えて、ステータコア６０の巻線６８の巻回数を、前記実施の形態２のものより多くすることができるという特徴を有する。従って本実施の形態のスピンドルモータは前記実施の形態２のスピンドルモータよりも大きいトルクを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は磁気ディスクや光ディスクを回転させるスピンドルモータに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１のスピンドルモータの断面図
【図２】本発明の実施の形態１のスピンドルモータのステータコアの平面図
【図３】（ａ）は、前記実施の形態１のスピンドルモータのステータコアを構成するステータコアシートの平面図、（ｂ）は、（ａ）のIIIｂ−IIIｂ断面図
【図４】（ａ）は前記ステータコアシートの一部分の平面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ断面図、（ｃ）は、（ｂ）の屈曲部１７の厚みを薄くした断面図、（ｄ）は、（ｃ）の屈曲部１７を屈曲させた断面図
【図５】実施の形態１のステータコアの断面図
【図６】（ａ）は、図４の（ａ）と同じ、ステータコアシートの一部分の平面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ断面図、（ｃ）は、ステータコアシートの両端部をそれぞれのクランプ治具２２ｂ及び２３で挟んだ状態を示す断面図、（ｄ）は、クランプ治具２２及び２３を上下に移動させて屈曲部１７を屈曲させた状態を示すステータコアシートの断面図
【図７】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はハブの回転角とトルクの関係を示すグラフ
【図８】本発明の実施の形態２のスピンドルモータの断面図
【図９】（ａ）は、本発明の実施の形態２のスピンドルモータのステータコアシートの平面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＸｂ−ＩＸｂの断面図
【図１０】本発明の実施の形態３のスピンドルモータの断面図
【図１１】αの値とＫｔ（トルク定数）との関係を示すグラフ
【図１２】αの値と騒音との関係を示すグラフ
【図１３】第１の従来例のスピンドルモータの断面図
【図１４】前記第１の従来例のスピンドルモータのステータコアの平面図
【図１５】（ａ）は、第２の従来例のスピンドルモータの断面図、（ｂ）は、前記第２の従来例のスピンドルモータのステータコアの断面図
【図１６】前記第２の従来例のステータコアの、屈曲加工の一例を示す部分断面図
【図１７】前記第２の従来例のステータコアの屈曲加工の他の例を示す部分断面図
【符号の説明】
【００３７】
４      ベース
４ａ    軸受支持部
５      軸受ユニット
６      ハブ
６ａ    ディスク受け面
８      シャフト
９      ロータマグネット
１０    巻線
１１    外周部
１２    ステータコア
１２ａ  ステータコアシート
１３    ヨーク部
１４    突極腕部
１４ａ、１４ｂ  折曲げ線
１５    ティース部（突極歯部）
１７    屈曲部
１７ａ  隙間
１９    吸引板
２５    スリーブ
２６    フランジ体
２７    スラスト板
３０    吸引板
３３    開口
３４    ベース
３４ａ  軸受支持部
３４ｂ  支持部
３５    軸受ユニット
３６    ハブ
３６ａ  ディスク受面
３８    シャフト
３９    ロータマグネット
４０    ステータコア
４１    ステータコアシート
４２    突極腕部
４３    ヨーク部
４４    屈曲部
４５    ティース部（突極歯部）
４８    巻線
４９    磁気シールド板
５０    シール材
６０    ステータコア
６１    ステータコアシート
６２    突極腕部
６２ａ  腕部の上端面
６３    ヨーク部
６４    第２の屈曲部
６５    ティース部
６６    第１の屈曲部
６８    巻線
【図１】
2006166637.tif 000003
【図２】
2006166637.tif 000004
【図３】
2006166637.tif 000005
【図４】
2006166637.tif 000006
【図５】
2006166637.tif 000007
【図６】
2006166637.tif 000008
【図７】
2006166637.tif 000009
【図８】
2006166637.tif 000010
【図９】
2006166637.tif 000011
【図１０】
2006166637.tif 000012
【図１１】
2006166637.tif 000013
【図１２】
2006166637.tif 000014
【図１３】
2006166637.tif 000015
【図１４】
2006166637.tif 000016
【図１５】
2006166637.tif 000017
【図１６】
2006166637.tif 000018
【図１７】
2006166637.tif 000019